新型抗菌剂的制备及在亚麻装饰布中的应用

以降解壳聚糖(JCH)、3-氯-2-环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵(GTMAG)、环氧氯丙烷和β-环糊精(β-CD)为原料,制备了长链降解壳聚糖季铵盐固载β-环糊精(HDCC-β-CD)。采用FT-IR、XRD和XPS对产物进行表征,并将其作为抗菌剂用于亚麻装饰布的抗菌整理,对比了HDCC-β-CD与短链降解壳聚糖季铵盐固载β-环糊精(HTCC-β-CD)处理的亚麻织物抗菌性能的差异。结果表明,与HTCC-β-CD相比,HDCC-β-CD整理的亚麻装饰布抗菌性强,耐水洗性高;固载量为19.48μmol/g的HDCC-β-CD亚麻装饰布对金黄葡萄球菌(S.aureus)和大肠埃希菌(E.coli)的最低抑菌质量浓度为10 g/L。

基于β-环糊精/壳聚糖/聚乙烯醇负载牛至油缓释膜的制备及其性能评价

为研发性能优良的缓释膜,本研究以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)为缓释剂,牛至油(oregano oil,OEO)为抗菌抗氧化剂,制备含不同体积分数OEO的β-CD/CS/PVA膜,并探讨不同体积分数OEO对复合膜的基本特性、理化结构、抗菌抗氧化能力以及缓释性能的影响。傅里叶变换红外光谱结果显示各组分的加入均未引起膜结构的改变;随着OEO体积分数的增加,复合膜的延展性、疏水性能和光阻隔性能均得到提升,抗菌和抗氧化能力显著增强(P<0.05)。当OEO体积分数为2%时,复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为8.42 mm和9.24 mm,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率达80.84%;同时复合膜在95%乙醇溶液中具有良好的缓释性能,当OEO体积分数为0.5%和1.5%时,复合膜中的活性物质可在该介质中持续释放540 min。综上,当OEO体积分数为2%时,复合膜的综合性能较好,更具开发潜力。

氟虫腈/β-环糊精衍生物/壳聚糖纳米微球的制备及性能

本研究首先将β-环糊精(β-CD)进行修饰,以水难溶性氟虫腈(FP)为模型农药,制备了以羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)和羧甲基-羟丙基-β-环糊精(CM-HP-β-CD)为载体的FP包合物(ICs),然后ICs与壳聚糖(CS)通过静电相互作用形成纳米微球(NPs),并对纳米微球进行了表征。同时考察了包合物的溶解度、纳米微球的储存稳定性及光稳定性、体外释放行为。结果表明,FP经CM-β-CD和CM-HP-β-CD作用后可形成1:1的包合物,在水中的溶解度分别提高了102.34和76.29倍。载药纳米微球外观呈规则球形,粒径分布在200 nm左右,包封率最高可达90.42%。紫外光照射48 h后,2种纳米微球药物降解率均小于30%,明显低于FP原药的降解率(88.8%)。从释放曲线得知纳米微球中的FP具有缓释性能,且释放符合KorsmeyerPeppas模型,并在偏碱性条件下具有更高的释放率,这有助于提高对消化液偏碱性虫类的杀虫效果。

壳聚糖交联β-环糊精对酸性染料吸附动力学和热力学研究

戊二醛作交联剂,在壳聚糖分子链中引入了β-环糊精的疏水空腔结构,制备出壳聚糖交联β-环糊精高聚物(CTS-CD)。以酸性红B为例,研究了CTS-CD对酸性染料的吸附动力学和热力学特性。298K,CTS-CD对酸性红B的饱和吸附容量高达661.4 mg/g,起始浓度363.2mg/L,吸附ΔH=80.3kJ/mol、ΔS=323.3J/(mol.K)、ΔG=-16.1kJ/mol,Ea=11.72kJ/mol。室温下,吸附过程可用一级吸附动力学方程来描述,符合Langmuir等温吸附模型。CTS-CD可作为吸附材料用于治理染料、印染废水。

壳聚糖固载环糊精微球的制备及吸附硝基酚

反相悬浮法制备甲醛保护壳聚糖(CTS)微球,环氧氯丙烷为交联剂β-环糊精反应制得壳聚糖固载环糊精微球。产物用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、酚浓度和NaCl含量对吸附的影响。实验结果表明,壳聚糖固载环糊精(CTS-CD)微球具有较好的耐酸碱性能,在pH值为3.6条件下,对2,4-二硝基酚的吸附快速达到平衡,吸附量为325mg/g,吸附符合Freundlich等温方程和二级动力学方程。

坡缕石-活性炭-壳聚糖负载环糊精对硝基苯酚的吸附性质

研究了坡缕石-活性炭-壳聚糖负载环糊精吸附剂对对硝基苯酚、邻硝基苯酚的吸附行为以及pH、温度等对吸附的影响。在pH=5.0-7.5时,自制吸附剂对对硝基苯酚,邻硝基苯酚具有较好的吸附作用。等温吸附曲线拟合结果显示,吸附剂对硝基苯酚的吸附更符合Langmu ir方程。热力学函数计算表明,吸附剂对硝基酚的吸附是自发的放热过程,对硝基苯酚的吸附热和熵变分别为-27.49 kJ/mol和-70.39 J/(mol.K),邻硝基苯酚的吸附热和熵变分别为-29.06 kJ/mol和-78.87 J/(mol.K),吸附自由能均随温度的升高而增加。

β-环糊精接枝壳聚糖对酸性红R的吸附研究

为改善壳聚糖的吸附性能,用苯甲醛保护壳聚糖氨基,通过与环氧氯丙烷和β-环糊精的反应合成了新的吸附剂β-环糊精接枝壳聚糖,研究了其对偶氮染料酸性红R的吸附行为,考察了酸性红R的初始浓度、pH对吸附效果的影响。结果发现当酸性红R的浓度≤100mg/g时,合成物的吸附量随酸性红R浓度的增大而增加,当浓度进一步增大时,吸附量趋于平衡。合成物对酸性红R的吸附效果在pH为2～4之间最好。相比于Freundlich吸附等温式(R2=0.8476),β-环糊精接枝壳聚糖对酸性红R的吸附规律明显更符合Langmuir吸附等温式(R2=0.9977)。吸附动力学采用了准一级速率方程(R2=0.8609)和准二级速率方程来描述,结果表明吸附动力学符合准二级速率方程(R2=0.9945)。β-环糊精接枝后的壳聚糖对酸性红R的平衡吸附容量可以提高20.2mg/g。

同时缓释骨形态发生蛋白和氯己定的功能性壳聚糖温敏凝胶的制备

壳聚糖温敏凝胶是一种新型的可注射、在体固化的载体材料,该材料在室温条件下呈生理中性的溶液状态,在37℃左右可由溶液转变成水凝胶。该水凝胶对大分子药物具有良好的缓释效能,但对小分子药物缓释效能极差。为制备同时缓释生长因子重组人骨形态发生蛋白-2(recombined human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)和抗菌药物氯己定的功能性壳聚糖温敏凝胶,将小分子药物氯己定先与β-环糊精制备成包结物,再将rhBMP-2与β-环糊精/氯己定包结物共混于壳聚糖温敏凝胶中,通过HAAKE粘度测量仪,对比加入目标药物前后系统的流变学性质,并且分别通过高效液相(high performance liquid chromatography,HPLC)和酶联免疫吸附(enzyme-linkedimmunosorbent assay,ELISA)方法测量目标药物的体外释放性质,温敏凝胶系统的流变学性质几乎未受加入药物的影响。而氯己定从凝胶系统中释放的速度大大减慢,药物持续释放可保持1月以上。同时,rhBMP-2也获得较好的缓释效果。通过先行环糊精包结共混的方法,成功制备同时缓释rhBMP-2和氯己定的功能性温敏凝胶。

壳聚糖键接β-环糊精微球的制备及其对甲基橙的吸附性能

用壳聚糖键接β-环糊精微球,合成了具有良好吸附效果的天然高分子絮凝剂.利用X-射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜和比表面孔径测定仪表征原料和产物的结构和微观形貌,通过改变搅拌时间、温度、pH值和甲基橙溶液质量浓度等实验条件,比较原料和键接产物对甲基橙溶液的吸附性能.结果表明,壳聚糖键接β-环糊精微球与β-环糊精微球和壳聚糖相比,吸附性能更为优异,且键接产物的吸附量随温度和pH值升高而增大,最大吸附量达到20mg·g-1,其吸附过程符合Freundlich吸附模型,是非自发的吸热过程.

壳聚糖固载化β-环糊精的制备、表征及其性能研究

用苯甲醛保护氨基的Schiff碱型壳聚糖和环氧氯丙烷反应的水解产物与β 环糊精(β CD)在碱性条件下反应,制备了一种新型壳聚糖固载化β 环糊精吸附剂(CS CD).用红外光谱(IR)和X 射线衍射技术(XRD)对其结构进行了表征.该吸附剂中环糊精的表观固载量为25.8μmol·g-1.CS CD对环境污染物对苯二酚有一定的吸附作用,其饱和吸附量为469.82μmol·g-1.

改性壳聚糖的制备及抑菌效果评价

为评价改性壳聚糖(CS)和CS复合物的抑菌效果,利用过氧化氢氧化法制备不同分子量的CS,通过官能团偶联的方法将甲基聚乙二醇单甲醚(mPEG)接枝到CS分子上制备水溶性的CS衍生物(mPEG-g-CS);戊二醛(gluteradehyde,GA)交联法制备了β-环糊精(β-CD)-CS复合物。傅利叶红外光谱分析证明CS骨架上的-NH2由于发生了衍生化反应而使得氢键消失,CS与mPEG发生了接枝反应。金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)进行抑菌实验结果表明:分子量为十万左右,浓度为20 mg.L-1的CS(CS1)对两种菌抑菌效果明显,改性后的CS对S.aureus,E.coli抑菌效果均降低。

化学修饰β-环糊精接枝壳聚糖及其对水溶液中酚的吸附

对β-环糊精进行羧甲基化、酰氯化,再通过酰胺化反应使之接枝到壳聚糖分子结构上,合成一种新型的化学修饰β-环糊精接枝壳聚糖。研究了其对水溶液中苯酚、对壬基苯酚和间苯二酚的吸附性能,考察温度、pH值、吸附时间、酚溶液初始浓度等因素对其性能的影响。实验结果表明:β-环糊精接枝壳聚糖吸附性能优于壳聚糖本身的吸附性能;对酚的最佳吸附条件是:温度为30℃,pH=2．65,吸附时间为6 h,酚的初始质量浓度为120 mg／L。

环糊精接枝壳聚糖载体的制备及其负载扑热息痛研究

利用壳聚糖(CS)、柠檬酸(CA)和β-环糊精(β-CD)制备了环糊精接枝壳聚糖药物载体(CS-CA-β-CD),通过傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其结构进行表征,然后将其负载扑热息痛进行释放性能研究。研究结果表明:CS-CA-β-CD对扑热息痛的载药量为64%、包封率为16%;与壳聚糖负载扑热息痛(CS/Pa)和单一的扑热息痛相比,用CS-CA-β-CD负载扑热息痛后药物具有更好的缓慢释放性能,对于缓解风湿性关节炎疼痛的治疗具有一定的作用。

具有包络作用的壳聚糖的合成及其吸附性能

以壳聚糖与β环糊精为原料,合成了一种具有包络作用的壳聚糖衍生物CTSβCD。研究了不同条件下该衍生物对p硝基苯酚(pNP)的吸附行为。结果表明,该衍生物对p硝基苯酚具有良好的吸附能力。当p硝基苯酚的初始质量浓度在50～350mg/L范围内时,其吸附曲线符合Langmuir等温吸附方程;最佳吸附条件为:p硝基苯酚150mg/L,pH=11.2,35℃,此时吸附量为83.76mg/g,比未衍生的壳聚糖的最大吸附量29.20mg/g增加了54.56mg/g。

β-环糊精化学修饰壳聚糖及其对水中酚吸附性能的研究

首先对β-环糊精进行羧甲基化,然后酰氯化,最后通过酰胺化反应使之接枝到壳聚糖分子结构上,得到了一种新型的β-环糊精化学修饰的壳聚糖衍生物。分别用静态法、动态法研究了这种新型的β-环糊精化学修饰的壳聚糖衍生物对水中苯酚的吸附性能。用静态吸附法,主要考察了温度、pH、吸附时间的影响,并将其吸附性能与未改性壳聚糖进行了比较;用动态吸附法,初步考察了料液的流出速度、初始浓度的影响。

β-环糊精接枝壳聚糖功能纤维的合成与包合药物

在弱酸性的条件下将6位β-环糊精单醛通过氨化还原反应接枝到壳聚糖纤维上,用FT-IR表征了结构,初步探讨了反应机理;合成了包合环丙沙星的β-环糊精接枝壳聚糖药物纤维,测定了不同温度、不同时间该功能纤维对环丙沙星包合与释放性能及其包合稳定性常数和热力学参数。结果表明,该包合反应为放热反应,分子间的范德华力在起主导作用;包合物的稳定性受温度影响较大,低于25℃比较稳定,35℃释放达到平衡;在同一温度下,释放率随时间的延长而变大。

β-环糊精微球衍生物的制备及其在印染废水处理中的应用

通过在β-环糊精微球上键接壳聚糖,合成了具有优良吸附性能的β-环糊精微球衍生物。利用X-射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪表征原料和衍生物的结构,通过改变溶液的搅拌时间、温度、pH和甲基橙浓度等实验条件比较原料和衍生物对甲基橙溶液的吸附性能。结果表明,衍生物与原料相比,吸附性能更为优异,且衍生物的吸附量随温度和pH升高而增大,最大吸附量达到20mg/g。

三种糖类物质的热降解动力学研究

以TGA为手段,研究了壳聚糖、β-环糊精、淀粉在氮气环境下的非等温热降解动力学,采用Owaza和Friedman方法,计算了三种物质的降解动力学活化能,并使用Coats-Redfern法计算了三种物质的反应机理函数和指前因子.结果表明:壳聚糖、β-环糊精、淀粉降解活化能分别是147.1,129.1和148.3 kJ/mol,机理函数是-ln(1-α),[-ln(1-α)]2/5和[-ln(1-α)]1/2;lnA为7.783 8,8.649 9和7.868 8 min-1.

磁性壳聚糖/β-环糊精复合微球的制备及其吸附性能

以反相悬浮交联法制备磁性壳聚糖/β-环糊精复合微球。用光学显微镜、红外光谱仪、振动样品磁强计(VSM)对微球进行了表征,并研究其对模型蛋白(木瓜蛋白酶)的吸附行为。结果表明,微球为完整的球形,具有良好的磁响应性。模型蛋白在微球上的吸附关系既可用Langmuir方程描述,又可用计量置换吸附Freundlich方程描述,且更符合Freundlich方程描述;聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果表明,吸附的模型蛋白能从磁性粒子表面完整地脱附下来。

壳聚糖-g-β-环糊精的制备与表征

N-(3-氯-2-羟基)丙基壳聚糖与β环糊精在碱性条件下反应制得了一种新型壳聚糖-g-β-环糊精(3),其结构经UVVis,IR和XRD表征。3的β-环糊精表观固载量为25.48μmol·g-1。